Prevlačenje čelika titanovim nitridom. Tehnologija praha

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Za pokrivanje materijala u naše vrijeme koristi se čitav niz različitih tehnologija. Postoje tehnologije vakuumskog oblaganja, elektronsko-protonsko zračenje, visokotemperaturna fuzija i mnoge druge.

Prevlačenje čelika titanovim nitridom

U suvremenom svijetu "pozlaćeni" ukrasni ukrasi i proizvodi postaju sve popularniji. U industriji je to stvrdnjavanje (špricanje) alata i dijelova titanovim nitridom. Ovaj kemijski element ima i vanjski dekorativni izgled i vrijedne operativne kvalitete - visoku tvrdoću, otpornost i kemijsku inertnost. U industriji se premazivanje titan nitridom provodi:

1. Vakumska metoda taloženja. Implementira se na različite načine - ionsko taloženje, sustav kondenzacije plazma faze i raspršivanje u magnetronskim instalacijama: PVD (Physical Vapor Deposition), ili FOP tehnologija.
2. Metoda kemijskog taloženja parom: CVD (kemijsko taloženje parom) ili CVD tehnologija.
3. Plazma prskanje u mikrovalnoj plazma baklji.
4. SHS tehnologija (samopropagirajuća visokotemperaturna sinteza).

Prevlačenje čelika titanovim nitridom metodama taloženja daje rezultate dobre kvalitete, ali zahtijeva tehnički složene instalacije (vakuum, parno-plin) u industrijskim poduzećima. Osim toga, potrebna je posebna oprema, materijali i industrijski plinovi (npr. dušik). Osim toga, u galvanskim radionicama nastaje otrovni otpad.

Plazma instalacije. Proces

U instalacijama tipa plazme, premazivanje titanovim nitridom provodi se elektro-plazma raspršivačima koristeći gotove praškaste sirovine (titan nitrid u obliku praha). Plazmatroni za raspršivanje su relativno jednostavni, proces se tamo provodi bez vakuuma i posebnog plinovitog okruženja. Ali kako bi se smanjila oksidacija titanovog nitrida kisikom, argon se koristi za stvaranje plazme. Ima inertna svojstva. Dušik se koristi u mikrovalnoj plazma baklji. Ova tehnologija praškastog premaza može se koristiti u malim opremljenim prostorijama, kao što su privatne tvrtke.

Nedostaci metode plazma raspršivanja

U instalacijama tipa plazme, tehnologija oblaganja titanovim nitridom ima sljedeće nedostatke:

• slaba adhezija. Čvrstoća prianjanja premaza je lošija od PVD ili CVD metoda, prskanje ima tendenciju taloženja;
• film koji pokriva površinu je strogo neravnomjeran;
• ukrasna svojstva takvog filma loše kvalitete;
• prskanje tijekom određenog vremenskog razdoblja može se obaviti nekoliko puta, tako da je proizvod sklon trošenju.

Očito, ako se premazivanje titanovim nitridom provodi u malim, loše opremljenim prostorijama, rezultat ima značajne nedostatke. Ovaj premaz se koristi samo u dekorativne svrhe. Na primjer, ova kvaliteta je potrebna u proizvodnji suvenirnih proizvoda, namještaja, nakita, itd.

Vatrogasna tehnologija

U sintezi na visokim temperaturama, titanov nitrid se oblaže u zatvorenim reaktorima zagrijavanjem gotovog proizvoda. U takvim instalacijama premaz se dobiva čist i ujednačen. Nadmašuje poznate kompozitne materijale u čvrstoći, tvrdoći i vatrostalnosti.

Zagrijavanje reaktora na visoke temperature nastaje zbog egzotermnih procesa. Kao rezultat reakcije nekoliko kemijskih elemenata nastaje dio. Temperatura doseže 4000 stupnjeva. Na taj način možete dobiti izvrstan čisti nitrid, diborit titana, silicija i aluminija i druge materijale s gotovim premazima. Dodatno se može provesti postupak premazivanja titan nitridom u varijantama visokotemperaturne sinteze praha. U novim SHS reaktorima svaki materijal ispada neobičan i izvrsno dekorativan.

Prednosti materijala obloženih titan nitridom

Ovo uključuje:

• značajna otpornost na mehanička oštećenja;
• različite boje premaza;
• funkcionalna trajnost;
• održivost inovativne proizvodnje;
• pogodnost i jednostavnost upotrebe;
• koristi se u mnogim područjima proizvodnje, od ukrašavanja (pozlate) crkvenih kupola do proizvodnje suvenira.

Može se tvrditi da je trošak prevlačenja titanovim nitridom u proizvodnji mnogo niži nego u drugim industrijama u kojima je potrebno pozlaćivanje. Na primjer, jedan četvorni metar lima od nehrđajućeg čelika s "pozlatom" koštat će otprilike 2,5 tisuća rubalja. TiN premaz ne tamni i štiti materijal od hrđe. Vijek trajanja ljuske od titan nitrida je mnogo duži. Ova veza je otporna na temperature od 800 stupnjeva.

Zaključak

Pokrivenost koja se provodi ima mnogo značajki. Nitridna prevlaka se koristi u proizvodnji integriranih sklopova jer je ovaj materijal i vodič i izolator. Prskanje daje površini drugačiji cvijet, proizvodi su više dekorativni. Boja je zlatne, bordo, zelene i plave, kao i srebrne i grimizne. Sve su postojane, ne blijede i ne ispiru se.